DE69426641T2

DE69426641T2 - Brenner für flüssigen brennstoff

Info

Publication number: DE69426641T2
Application number: DE69426641T
Authority: DE
Inventors: Takamasa Akimoto; Masaki Fujiwara; Hiroshi Igarashi; Kimio Iino; Hiroshi Sanui
Original assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Current assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority date: 1993-06-10
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 2001-06-28
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: EP0653591A1; WO1994029645A1; EP0653591A4; US5603456A; DE69426641D1; JP2981959B2; JPH06347008A; EP0653591B1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für flüssigen Brennstoff, insbesondere auf einen Brenner für flüssigen Brennstoff, der für verschiedene Arten von Brennöfen geeignet ist, bei denen die Übertragung von Wärmestrahlung von einer Flamme genutzt wird, wie etwa bei einem Glasschmelzofen, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine besondere Verwendung eines solchen Brenners.
Ein Brenner für flüssigen Brennstoff wird durch die US-Patentschrift Nr. 4, 216, 908 offenbart.
In Glasschmelzöfen wurden bislang Brenner verwendet, in denen ein flüssiger Brennstoff wie etwa Heizöl oder Kerosin in Luft zum gleichmäßigen Temperaturanstieg und Erhitzen des Glases verbrannt wird. In diesen Brennöfen wird ein Schmelzverfahren verwendet, bei welchem die Flamme nicht in direktem Kontakt mit dem Glas gebracht wird, sondern dieses vielmehr hauptsächlich durch die Übertragung von Wärmestrahlung erhitzt wird.
Wenn jedoch Luft als die Verbrennung unterstützendes Gas verwendet wird, steigt das Volumen des Abgases an, da in der Luft Stickstoff enthalten ist, welcher nicht zur Verbrennung beiträgt. Damit geht einher, dass der Wärmeverlust aufgrund des vom Brennofenabtransportierten Abgases ebenfalls ansteigt, was zu einem schlechten thermischen Wirkungsgrad führt. Darüber hinaus ist die Emission an anfallendem NOX sehr hoch.
Ferner wird die Verwendung von Sauerstoff als die Verbrennung unterstützendem Gas betrachtet. Wenn Sauerstoff als die Verbrennung unterstützendes Gas verwendet wird, wird aufgrund der Tatsache, dass die Menge von Verbrennungs- Abgas um etwa 1/5 im Vergleich zu der Verwendung von Luft vermindert wird, die durch das Verbrennungs-Abgas abgeführte Wärmemenge ebenfalls um etwa 1/4-1/5 vermindert. Mit diesem höheren thermischen Wirkungsgrad geht einher, dass die Menge von produzierten NOX ebenfalls beträchtlich vermindert wird.
Die Flamme, die von einem herkömmlichen Brenner für flüssigen Brennstoff erzeugt wird, welcher Sauerstoff als die Verbrennung unterstützendes Gas verwendet, ist jedoch sehr unvorteilhaft zur Verwendung eines Schmelzmediums, das in erster Linie durch die Übertragung von Wärmestrahlung von der Flamme gebildet wird. Dies wird im folgenden ausführlich dargelegt.
Wie beispielsweise in der Beschreibung in der US-Patentschrift 4, 216, 908 offenbart wird, weisen Brenner für flüssigen Brennstoff gemäß dem Stand der Technik, die Sauerstoffgas als die Verbrennung unterstützendes Gas verwenden, ein Brennstoffzufuhrrohr auf, das an seinem äußeren Ende eine Brennstoffsprühdüse aufweist sowie ein Zufuhrrohr für ein die Verbrennung unterstützendes Gas, das konzentrisch außerhalb des Brennstoffzufuhrrohrs zur Bildung eines die Verbrennung unterstützenden Gaskanals angeordnet ist, eine Wirbelkammer, die innerhalb des Brennstoffzufuhrrohrs nahe der Brennstoffsprühdüsen angeordnet ist, und eine Vielzahl von Sprühdüsen für das die Verbrennung unterstützende Gas, die an den die Verbrennung unterstützenden Gaskanal anschließend um die erwähnte Brennstoffsprühdüse herum angeordnet sind.
Zusammen mit dem flüssigen Brennstoff, der in Form eines Nebels von der genannten Brennstoffsprühdüse in einem großen Winkel von 30º oder mehr durch die Wirbelkammer gesprüht wird, fließt Sauerstoffgas durch die erwähnten die Verbrennung unterstützenden Düsen mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 200 m/s, bei anschließender Verbrennung des versprühten flüssigen Brennstoffs.
Durch diese Konstruktion wird der flüssige Brennstoff heftig mit dem Sauerstoffgas vermischt und mit hoher Geschwindigkeit verbrannt. Dies führt dazu, dass eine Hochtemperaturflamme mit einer kurzen Flammenlänge bei einer Temperatur gebildet wird, die 600 bis 800ºC höher ist als bei der Verwendung von Luft. Indem dann diese Hochtemperaturflamme direkt auf den zu erhitzenden Gegenstand gerichtet wird, kann der zu erhitzende Gegenstand auf eine hohe Temperatur erwärmt werden. Da die in der Flamme enthaltenden radikalen Stoffe Wärme erzeugen, wenn sie in stabile Verbindungen von Kohlendioxyd und Wasser umgewandelt werden, nachdem sie den zu erhitzenden Gegenstand berührt haben, kann darüber hinaus der zu erhitzende Gegenstand auf noch höhere Temperaturen erwärmt werden.
Obwohl die nach dem Stand der Technik bekannten Brenner, die Sauerstoffgas als die Verbrennung unterstützendes Gas verwenden, zum direkten Hitzeschmelzen des zu erhitzenden Gegenstands wirkungsvoll sind, da die Geschwindigkeit des aus den Düsen für das die Verbrennung unterstützende Gas austretenden Sauerstoffgases hoch ist, wird dadurch das Vermischen des flüssigen Brennstoffs und des Sauerstoffgases beschleunigt. Da die Verbrennungsgeschwindigkeit dementsprechend schneller wird, wird die Flammenlänge kürzer. Da der Anteil des leuchtenden Teils der Flamme, der die Übertragung der Wärmestrahlung bewirkt, um etwa 40 bis 60% der Flammenlänge kürzer ist (bei Benutzung eines flüssigen Brennstoffs auf Erdölbasis wie etwa Heizöl oder Kerosin), stellten sich darüber hinaus Probleme bei der Verwendung eines Schmelzmediums, das in erster Linie durch die Übertragung von Wärmestrahlung von der Flamme gebildet wird.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Brenner für flüssigen Brennstoff zu schaffen, der den Verbrennungswirkungsgrad auf ein hohes Niveau verbessert, wobei Gas mit einer Sauerstoffkonzentration von 50% oder mehr als die Verbrennung unterstützendes Gas verwendet wird, und der eine Flamme ermöglicht, die lang ist und einen großen Anteil aufweist, der von dem leuchtenden Flammenabschnitt gebildet wird, der die Übertragung der Wärmestrahlung bewirkt, während gleichzeitig der Vorteil genutzt wird, dass die Erzeugung von NOX vermindert wird.
Der erfindungsgemäße Brenner für flüssigen Brennstoff ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Der erfindungsgemäße Brenner für flüssigen Brennstoff besteht aus einem Brennstoffzufuhrrohr mit einer Brennstoffsprühdüse an seinem äußeren Ende, einem Zufuhrrohr für ein die Verbrennung unterstützendes Gas, das konzentrisch außerhalb des Brennstoffzufuhrrohrs zur Bildung eines die Verbrennung unterstützenden Gaskanals angeordnet ist, und einer Lochplatte, die innerhalb des Brennstoffzufuhrrohrs in Abstand von dem äußeren Ende des Brennstoffzufuhrrohrs angeordnet ist, wobei die Öffnung der Lochplatte und die Brennstoffsprühdüse des Brennstoffzufuhrrohrs zueinander exzentrisch liegen.
Ferner kann erfindungsgemäß ein Flügel zum Verwirbeln des die Verbrennung unterstützenden Gases in dem die Verbrennung unterstützenden Gaskanal des Zufuhrrohrs für das die Verbrennung unterstützende Gas des eingangs beschriebenen verbesserten Brenners für flüssigen Brennstoff vorgesehen sein.
Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Exzentrizität, bestimmt durch das Verhältnis des Abstandes zwischen der Mittellinie der Brennstoffsprühdüse und der Mittellinie der Öffnung zum Abstand zwischen der Brennstoffsprühdüse und der Öffnung in Axialrichtung 1,0 bis 4,0 betragen.
Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Brenners beträgt die Düsengeschwindigkeit des die Verbrennung unterstützenden Gases, das aus dem Gaskanal für das die Verbrennung unterstützende Gas austritt, 1 bis 20 m/s.
Ferner kann das die Verbrennung unterstützende Gas eine Sauerstoff-Konzentration von 50% oder mehr aufweisen.
Wie oben beschrieben, wird bei einem erfindungsgemäßen Brenner für flüssigen Brennstoff der flüssige Brennstoff aus einer Brennstoffsprühdüse versprüht, nachdem er nach dem Durchtreten durch die Öffnung in einen Zwischenraum zwischen der Lochplatte und dem äußeren Ende des Brennstoffzufuhrrohrs in einem Zwischenraum verteilt worden ist. Da diese Öffnung und die Brennstoffsprühdüse zueinander exzentrisch liegen, wird gleichzeitig der flüssige Brennstoff aus der Brennstoffsprühdüse in einem Sprühwinkel ausgesprüht, der kleiner ist als beim Stand der Technik, so dass die Strecke, über die der flüssige Brennstoff versprüht wird, verlängert wird. Andererseits wird das die Verbrennung unterstützende Gas aus dem offenen Ende des Kanals für das die Verbrennung unterstützende Gas ausgesprüht, so dass der vernebelte flüssige Brennstoff eingehüllt wird. Da der flüssige Brennstoff in diesem Zustand verbrannt wird, entsteht eine Flamme, deren Flammenlänge lang ist und bei der der Anteil des leuchtenden Flammenabschnitts groß ist.
Die Flammenlänge wird vergrößert, da der flüssige Brennstoff, der sich über eine größere Strecke erstreckt, über seine gesamte Länge brennt, und zwar aufgrund der Tatsache, dass er in einem spitzen Winkel aus der Brennstoffsprühdüse ausgesprüht wird.
Der Anteil des leuchtenden Abschnitts der Flamme wird vergrößert, da bei dem erfindungsgemäßen Brenner für flüssigen Brennstoff das Mischungsverhältnis des flüssigen Brennstoffs und des die Verbrennung unterstützenden Gases kleiner ist als bei den bekannten Brennern für flüssigen Brennstoff, in welchem der flüssige Brennstoff vollständig auf einmal verbrannt wird. Dies führt dazu, dass die Art und Weise, in welcher der flüssige Brennstoff abbrennt, weniger intensiv sein sollte. Wenn im übrigen ein Gas wie etwa Luft mit einer Sauerstoffkonzentration von weniger als 50% als die Verbrennung unterstützendes Gas verwendet wird, wird es schwierig, den flüssigen Brennstoff vollständig zu verbrennen. Da dies aufgrund der unvollständigen Verbrennung zur Erzeugung von Ruß führt, wird bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein sauerstoffreiches Gas mit einer Sauerstoffkonzentration von 50% oder höher oder hochreiner Sauerstoff als die Verbrennung unterstützendes Gas verwendet. Dies liegt daran, dass bei einer höheren Sauerstoffkonzentration eine bessere Flamme gebildet werden kann.
Da der erfindungsgemäße Brenner für flüssigen Brennstoff eine Flamme mit langer Flammenlänge und einem großen Anteil des leuchtenden Flammenabschnitts erzeugen kann, ist daher bei der Verwendung zum Glasschmelzen und ähnlichem, wobei in erster Linie die Übertragung von Wärmestrahlung genutzt wird, der Schmelzeffekt verbessert, und die Mengen von verwendetem flüssigen Brennstoff und Sauerstoffgas können reduziert werden. Da ferner die Verbrennungsflamme eine dünne Spindelform aufweist, wird die Hitzebelastung am Ende des Brenners aufgrund der Verbrennung vermindert. Infolgedessen wird es möglich, auf einen Wasser-Kühlmantel zu verzichten, der bei den bekannten Brennern für flüssigen Brennstoff unverzichtbar ist, welche Sauerstoffgas verwenden.
Ferner kann der erfindungsgemäße Brenner für flüssigen Brennstoff konzentrisch mit einem Gaszufuhrrohr für das die Verbrennung unterstützende Gas zur Bildung eines sekundären Gaskanals für das die Verbrennung unterstützende Gas auf der Außenseite des Zufuhrrohrs für das die Verbrennung unterstützende Gas auf solche Weise versehen sein, dass ein primärer Gaskanal für das die Verbrennung unterstützende Gas gebildet wird.
Darüber hinaus kann erfindungsgemäß das Strömungsvolumen-Verhältnis des die Verbrennung unterstützenden Gases im primären Gaskanal für das die Verbrennung unterstützende Gas zu den Strömungsvolumen des die Verbrennung unterstützenden Gases des sekundären Gaskanals für das die Verbrennung unterstützende Gas 0,25 bis 1,0 betragen.
Ferner kann erfindungsgemäß das Verhältnis der Düsengeschwindigkeit des die Verbrennung unterstützenden Gases des primären Gaskanals für das die Verbrennung unterstützende Gas zur Düsengeschwindigkeit des die Verbrennung unterstützenden Gases des sekundären Gaskanals für das die Verbrennung unterstützende Gas 0,3 bis 1,0 betragen.
Außerdem kann erfindungsgemäß die Düsengeschwindigkeit des die Verbrennung unterstützenden Gases des primären Gaskanals für das die Verbrennung unterstützende Gas 10 bis 40 m/s betragen, wenn dieses eine Temperatur von 0ºC und einem Atmosphärendruck von 1 atm ausgesetzt ist.
Der erfindungsgemäße Brenner für flüssigen Brennstoff kann eine noch längere Verbrennungsflamme bilden, indem ein Zufuhrrohr für das die Verbrennung unterstützende Gas zur Bildung eines sekundären Gaskanals für das die Verbrennung unterstützende Gas konzentrisch außerhalb des Gaszufuhrrohrs für das die Verbrennung unterstützende Gas zur Bildung eines primären Gaskanals für das die Verbrennung unterstützende Gas vorgesehen wird. Darüber hinaus wird fast die vollständige Verbrennungsflamme aus dem leuchtenden Flammenanteil gebildet, so dass ferner die Schmelzeffekte bei der Verwendung beim Glasschmelzen usw. verbessert werden, bei denen in erster Linie die Übertragung von Strahlungswärme genutzt wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Querschnitt des wesentlichen Teils einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brenners für flüssigen Brennstoff;
Fig. 2 ist ein Querschnitt des wesentlichen Teils einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine erläuternde Darstellung, die den Zustand der Flamme eines Versuchsbeispiels 1 zeigt;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Düsengeschwindigkeit von Sauerstoffgas und der Flamme beim Versuchsbeispiel 2 zeigt;
Fig. 5 ist ein Schnitt eines wesentlichen Teils einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine Ansicht entlang der Linien VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7 ist eine Darstellung des Brenners, der in einem Verbrennungsofen des Versuchsbeispiels 4 installiert ist;
Fig. 8 ist eine Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Abstand vom offenen Ende der Ofenwand an der Einsatzseite des Brenners und der Temperaturen in der Krone (der Decke) des Ofens in dem Verbrennungsofen;
Fig. 9 ist ein Querschnitt eines wesentlichen Teils einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ist ein guerschnitt des wesentlichen Teils einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beste Variante zur Ausführung der Erfindung

Die beste Variante zur Ausführung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen wesentlichen Teil einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brenners für flüssigen Brennstoff. Dieser Brenner 1 für flüssigen Brennstoff besteht aus einem Brennstoffzufuhrrohr 4 mit einer Brennstoffsprühdüse 3, die an einen Brennstoffkanal 2 an seinem äußeren Ende anschließt, einem Zufuhrrohr 6 für an die Verbrennung unterstützendes Gas, das konzentrisch außerhalb des Brennstoffzufuhrrohrs 4 zur Bildung eines die Verbrennung unterstützenden Gaskanals 5 angeordnet ist, und einer Lochplatte 7, die innerhalb des Brennstoffzufuhrrohrs 4 in Abstand von dem äußeren Ende des Brennstoffzufuhrrohrs 4 angeordnet ist. Die Brennstoffsprühdüse 3 ist auf einer Mittellinie 8 des Brennstoffzufuhrrohrs 4 angeordnet. Mehrere Öffnungen 9, beispielsweise drei Öffnungen, sind exzentrisch zu der Brennstoffsprühdüse 3 in der Lochplatte 7 angeordnet. Diese drei Öffnungen 9 haben jeweils den gleichen Durchmesser und sind jeweils im gleichen Umfangsabstand um die Mittellinie 8 herum angeordnet.
Der Abstand zwischen der Lochplatte 7 und dem Ende des Brennstoffzufuhrrohrs 4 dient als Brennstoff-Zerstäubungsabschnitt 10. Das äußere Ende des Kanals 5 für das die Verbrennung unterstützende Gas ist ein Auslass 11 für das die Verbrennung unterstützende Gas.
Verschiedene Arten flüssiger Brennstoffe können als flüssiger Brennstoff verwendet werden, beispielsweise Kerosin, Gasöl und Heizöl.
Wenn ein Gas wie etwa Luft mit einer Sauerstoffkonzentration von weniger als 50% als die Verbrennung unterstützendes Gas verwendet wird, wird es schwierig, den flüssigen Brennstoff vollständig zu verbrennen. Da aufgrund der unvollständigen Verbrennung Ruß erzeugt wird, ist es bei der vorliegenden Erfindung wünschenswert, ein sauerstoffreiches Gas mit einer Sauerstoffkonzentration von 50% oder höher zu verwenden, oder als die Verbrennung unterstützendes Gas reinen Sauerstoff zu verwenden. Dies liegt daran, dass eine umso bessere Flamme gebildet werden kann, je höher die Sauerstoffkonzentration ist.
Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau werden der flüssige Brennstoff und das die Verbrennung unterstützende Gas durch ein bekanntes Mittel jeweils zu den Kanälen 2 und 5 zugeführt. Der flüssige Brennstoff tritt durch die Öffnung 9 hindurch und verteilt sich in dem Zerstäubungsabschnitt 10. Anschließend wird er durch die Brennstoffsprühdüsen 3 versprüht und danach verbrannt, nachdem er mit dem die Verbrennung unterstützenden Gas vermischt worden ist, das durch die Auslassöffnung 11 für das die Verbrennung unterstützende Gas des Kanals 5 für das die Verbrennung unterstützende Gas austritt.
Obwohl leichte Variationen entsprechend der Länge (L) und des Oberflächenbereichs der Brennstoffsprühdüse 3 auftreten, wurde durch Versuche herausgefunden, dass der Sprühwinkel von flüssigem Brennstoff, der durch die Brennstoffdüse 3 versprüht wird, sich hauptsächlich mit dem Verhältnis des Abstands (M) zwischen der Mittellinie der Brennstoffsprühdüse 3 und der Mittellinie der Öffnung 9 zum Abstand (S) in axialer Richtung zwischen der Brennstoffsprühdüse 3 und der Öffnung 9, nämlich dem durch den Zerstäubungsabschnitt 10 gebildeten Zwischenraum ändert. Anders gesagt, er ändert sich entsprechend dem Wert von M/S (als Exzentrizität bezeichnet). Falls diese Exzentrizität kleiner ist als 1,0, obwohl die Ausstoßlänge des Brennstoffs anwächst, verbleibt aufgrund der Tatsache, dass die Verteilung (Zerstäubung) des durch die Brennstoffsprühdüse 3 versprühten flüssigen Brennstoffs unzureichend ist, ein Teil des flüssigen Brennstoffs unverbrannt. Falls andererseits die Exzentrizität einen Wert von 4,0 überschreitet, ist die Verteilung des flüssigen Brennstoffes gut. Es wächst jedoch der Sprühwinkel des flüssigen Brennstoffs an, was zu einer kürzeren Flammenlänge führt. Aufgrund dieser Erkenntnisse kann durch Festlegen der Exzentrizität in einem Bereich von 1,0 bis 4,0 der Sprühwinkel des flüssigen Brennstoffs auf 5º bis 10º vermindert werden, während noch eine ausreichende Verteilung gewährleistet wird. Auf diese Weise wird eine lange Flamme erzeugt.
Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen wesentlichen Teil einer zweiten Ausführungs- Form der vorliegenden Erfindung. In einem Brenner 21 für flüssigen Brennstoff gemäß dieser Ausführungsform weichen nur die Anzahl und das Anordnungsverhältnis der Brennstoffsprühdüse 23 des Brennstoffzufuhrrohrs 4 und einer Öffnung 29 der Lochplatte 7 von dem in Fig. 1 gezeigten Brenner 1 für flüssigen Brennstoff gemäß der ersten Ausführungsform ab. Die übrigen Teile sind die gleichen wie beim Brenner 1 für flüssigen Brennstoff gemäß der ersten Ausführungsform.
Die genannte Öffnung 29 ist in der Mitte der Lochplatte 7 ausgebildet, nämlich auf der Mittellinie 8 des Brennstoffzufuhrrohrs 4. Eine Anzahl von Brennstoffsprühdüsen 23 sind in einer exzentrischen Position zu der Öffnung 29 angeordnet. Diese Anzahl von Brennstoffsprühdüsen 23 haben jeweils die gleichen Öffnungsdurchmesser und sind in gleichen Umfangsabständen um die Mittellinie 8 herum angeordnet.
Die Exzentrizität wird in diesem Fall durch das Verhältnis des Abstands (M) zwischen der Mittellinie der Brennstoffsprühdüsen 23 und der Mittellinie der Öffnung 29 zum Abstand (S) in axialer Richtung zwischen den Brennstoffsprühdüsen 23 und der Öffnung 29, nämlich dem durch den Zerstäubungsabschnitt 10 gebildeten Zwischenraum ausgedrückt. Anders gesagt, dies wird als M/S ausgedrückt.
Auch bei dieser zweiten Ausführungsform kann durch Festlegen der Exzentrizität auf einen Wert von 1,0 bis 4,0 der Sprühwinkel des flüssigen Brennstoffs auf 5º bis 10º vermindert werden, während dennoch eine ausreichende Verteilung erzielt wird. Auf diese Weise wird eine lange Flamme erzeugt.
Um die Exzentrizität auf den vorbestimmten Wert festzulegen, können entweder eine Brennstoffsprühdüse und eine Öffnung, eine Vielzahl von Öffnungen 9 bei einer Brennstoffsprühdüse 3, oder eine Öffnung 29 bei einer Anzahl von Brennstoffsprühdüsen 23 verwendet werden. In jedem Fall sollte die Querschnittsfläche der Öffnung (gesamte Querschnittsfläche bei Verwendung einer Vielzahl von Öffnungen) größer gewählt werden als die Querschnittsfläche der Brennstoffsprühdüse (gesamte Querschnittsfläche bei Verwendung einer Vielzahl von Brennstoffsprühöffnungen). Im Fall der Anbringung einer Vielzahl von Brennstoffsprühdüsen oder Öffnungen ist es zur Bildung einer guten Flamme erwünscht, dass sie alle die gleiche Öffnung aufweisen und dass sie in gleichen Umfangsabständen um die Mittellinien 8 herum angeordnet sind. Solange jedoch die Exzentrizität innerhalb des oben genannten vorbestimmten Bereichs liegt, kann selbst dann, falls die übrigen Bedingungen sich leicht ändern, nicht die gleiche Öffnungsgröße benutzt wird oder die Brennstoffsprühdüsen und Öffnungen nicht in gleichen Abständen angeordnet werden, der Sprühwinkel des Brennstoffbrenners kleiner gemacht werden als der bei den nach dem Stand der Technik bekannten Brennern.

Versuchsbeispiel 1

Um die Wirkungen entsprechend der Exzentrizität zwischen der Brennstoffsprühdüse 3 und der Öffnung 9 zu bestätigen, wurde die Verbrennung in der Atmosphäre unter Verwendung des Brenners 1 für flüssigen Brennstoff mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau (Brenner für flüssigen Brennstoff gemäß der vorliegenden Erfindung) und eines Brenners A für flüssigen Brennstoff gemäß dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik (bekannter Brenner für flüssigen Brennstoff) durchgeführt, und die Form der Flamme wurde untersucht. Im übrigen wurde die Exzentrizität des Brenners 1 für flüssigen Brennstoff gemäß der vorliegenden Erfindung auf 3,0 festgelegt. Man ließ Kerosin in den Brennstoffkanal des Brenners als flüssigen Brennstoff mit einem Durchsatz von 50 l/h durchfließen. Sauerstoffgas (Sauerstoffkonzentration: 98%) floß in den Kanal für das die Verbrennung unterstützende Gas mit einem Durchsatz von 100 Nm³/h (wobei sich Nm³ auf das Volumen des Gases bei einer Temperatur von 0ºC und einem Druck von 1 atm bezieht). Da die Querschnittsöffnungen der lKanäle für das die Verbrennung unterstützende Gas bei dem erfindungsgemäßen Brenner 1 für flüssigen Brennstoff und dem nach dem Stand der Technik bekannten Brenner A für flüssigen Brennstoff unterschiedlich sind, beträgt die Düsengeschwindigkeit des Sauerstoffgases in dem erfindungsgemäßen Brenner 1 für flüssigen Brennstoff 6 m/s, während sie in dem nach dem Stand der Technik bekannten Brenner A für flüssigen Brennstoff 100 m/s beträgt. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Ferner sind die Zustände der gebildeten Flammen in Fig. 3 dargestellt. Fig. 3(a) zeigt die Flamme, die von dem erfindungsgemäßen Brenner 1 für flüssigen Brennstoff erzeugt wird, während Fig. 3(b) die Flamme zeigt, die von dem bekannten Brenner A für flüssigen Brennstoff erzeugt wird. Die Temperaturen der Flammen wurden bestimmt, indem die Temperaturen des leuchtenden Teils der Flamme mit einem Strahlungsthermometer gemessen wurde. Tabelle 1
Wie aus der genannten Tabelle 1 und Fig. 3 hervorgeht, führt bei den nach dem Stand der Technik bekannten Brenner A für flüssigen Brennstoff der Nebel aus flüssigem Brennstoff, der aus der Brennstoffsprühdüse austritt, zur Bildung einer Flamme, die durch das an ihr austretende Sauerstoffgas gezügelt wird. Da sich der flüssige Brennstoff und das Sauerstoffgas heftig vermischen, erhält man eine kurze Flamme, deren Temperatur höher ist als die des erfindungsgemäßen Brenners 1 für flüssigen Brennstoff. Wie in Fig. 3 (b) gezeigt ist, wurde der leuchtende Flammenteil B teilweise nahe des Endes des Brenners gebildet, und ein langer, fahler, blauer nicht-leuchtender Flammenteil C, der für das Ergebnis einer Gasverbrennung durch Zerstäubung des Brennstoffs gehalten wird, wurde näher zum Ende des leuchten Flammenteils B hin gebildet.
Andererseits wurde beim erfindungsgemäßen Brenner 1 für flüssigen Brennstoff eine Flamme erzeugt, die länger war als die des nach dem Stand der Technik bekannten Brenners A für flüssigen Brennstoff, und der leuchtende Flammenteil B erstreckte sich über die gesamte Flamme, wie in Fig. 3(a) gezeigt ist.
Wie oben beschrieben, wurde durch den erfindungsgemäßen Brenner 1 für flüssigen Brennstoff eine vorteilhafte Flamme erzeugt, die eine größere Übertragung von Wärmestrahlung ermöglicht, als es bei den bekannten Brenner A für flüssigen Brennstoff der Fall ist, und durch Steuern der Düsengeschwindigkeit des die Verbrennung unterstützenden Gases, das aus der Austrittsöffnung 11 für das die Verbrennung unterstützende Gas austritt, innerhalb eines Bereichs von 1 bis 20 m/s, insbesondere auf 2 bis 12 m/s erhält man eine Flamme, die für praktische Zwecke optimal ist.
Darüber hinaus können verschiedene, aus dem Stand der Technik bekannte Mittel als Mittel zur Steuerung der Geschwindigkeit des die Verbrennung unterstützenden Gases verwendet werden, von denen beispielhaft das Anpassen der Querschnittsfläche des Kanals für das die Verbrennung unterstützende Gas entsprechend der verwendeten Menge des die Verbrennung unterstützenden Gases und das Anbringen einer Durchflusssteuerung in dem Zufuhrrohr zum Kanal für das die Verbrennung unterstützende Gas genannt sind.

Versuchsbeispiel 2

Anschließend wurde zur Untersuchung des Verhältnisses zwischen der Düsengeschwindigkeit des Sauerstoffgases und der Flamme eine Flamme gebildet, indem Sauerstoffgas mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausgesprüht wurde, während die Menge des Sauerstoffgases konstant gehalten wurde und sowohl der Brenner 1 für flüssigen Brennstoff mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau als auch die Brenner mit unterschiedlichen Öffnungsflächen des Kanals 5 für das die Verbrennung unterstützende Gas verwendet wurden. Diese Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt. In diesem Diagramm bezeichnet D die Länge der Flamme, und E bezeichnet das Verhältnis der Länge des leuchtenden Flammenteils zur Länge der Flamme (Anteil des leuchtenden Flammenteils). Die Flammenlänge D ist auf der linken vertikalen Achse in Zentimetern aufgetragen, während der Anteil des leuchtenden Flammenteils E auf der rechten vertikalen Achse in Prozent aufgetragen ist.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich wird, ist dann, wenn die Geschwindigkeit des Sauerstoffgases niedrig bei etwa 1 m/s liegt, der Anteil des leuchtenden Flammenteils hoch, doch die Flamme ist kurz. Dies wird darauf zurückgeführt, dass die Geschwindigkeit des Sauerstoffgases sehr langsam ist, so dass am äußersten Ende der Flamme das Mischungsverhältnis von flüssigem Brennstoff und Sauerstoffgas schlecht ist, was zur Erzeugung von unverbrannten Anteilen führt. Eine im wesentlichen zu bevorzugende Flamme wird erzeugt, wenn die Düsengeschwindigkeit des Sauerstoffgases auf 2 m/s oder mehr vergrößert wird. Wenn andererseits die Düsengeschwindigkeit des Sauerstoffgases 12 m/s überschreitet, nimmt der Anteil des leuchtenden Flammenteils ab.
Wenn insbesondere die Düsengeschwindigkeit des Sauerstoffgases auf einen hohen Wert oberhalb von 20 m/s vergrößert wird, nimmt der Anteil des leuchtenden Flammenteils stark ab, obwohl sich die Flammenlänge nicht stark ändert. Dies wird darauf zurückgeführt, dass die Geschwindigkeit des Sauerstoffs zu groß ist, was das Vermischen von flüssigem Brennstoff und Sauerstoffgas stark fördert. Dies führt dazu, dass ein Anteil des flüssigen Brennstoffs aufgrund der Verbrennung nahe dem äußersten Ende der Flamme verdampft wird, so dass die Bildung einer leuchtenden Flamme verhindert wird, da der flüssige Brennstoff in verdampften Zustand verbrannt wird.
Aufgrund dieser Ergebnisse ist es im Fall des erfindungsgemäßen Brenners für flüssigen Brennstoff vorteilhaft, die Geschwindigkeit des Sauerstoffgases auf 1 bis 20 m/s zu steuern, vorzugsweise auf 2 bis 12 m/s, unter Gesichtspunkten der praktischen Verwendung.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 5 ist ein Schnitt, der das Rohr, das den Kanal 3 für das die Verbrennung unterstützende Gas aufgeschnitten zeigt. Fig. 6 ist eine Ansicht entlang der Linien VI-VI, die in Fig. 5 durch Pfeile gekennzeichnet ist.
Ein Brenner 31 für flüssigen Brennstoff gemäß dieser Ausführungsform ist mit einem Flügel 32 versehen, der zum Verwirbeln das die Verbrennung unterstützendes Gases in dem Kanal 5 für das die Verbrennung unterstützende Gas der Zufuhrleitung 6 für das die Verbrennung unterstützende Gas dient. Die übrigen Teile sind die gleichen wie bei dem Brenner 1 für flüssigen Brennstoff gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, setzt sich der Flügel 32 zum Verwirbeln des die Verbrennung unterstützenden Gases aus vier Flügelteilen zusammen. Diese vier Flügelteile sind in gleichen Abständen in dem Kanal 5 für das die Verbrennung unterstützende Gas angeordnet und weisen einen vorbestimmten Winkel gegenüber dem Kanal 5 für das die Verbrennung unterstützende Gas auf. Obwohl in diesem Beispiel vier Flügelteile verwendet werden, kann eine beliebige Anzahl von Flügelteilen benutzt werden.
Der oben beschriebene Aufbau führt dazu, daß das die Verbrennung unterstützende Gas, das durch den Kanal 5 für das die Verbrennung unterstützende Gas strömt, einer Verwirbelungskraft ausgesetzt ist, wenn es zwischen jeden der Flügelteile des Flügels 32 durchtritt, und es tritt im verwirbelten Zustand aus der Sprühöffnung 11 für das die Verbrennung unterstützende Gas aus. Obwohl sich die Flammenlänge kaum ändert, führt dies dazu, dass eine Verbrennungsflamme erzeugt wird, die einen leuchtenden Flammenteil mit einer hohen Temperatur aufweist, so daß die Effekte der Übertragung von Strahlungswärme verbessert werden. Dies wird darauf zurückgeführt, daß das die Verbrennung unterstützende Gas, das dieser Verwirbelungskraft ausgesetzt ist, mit dem flüssigen Brennstoff vermischt wird, während der zerstäubte und aus der Brennstoffsprühdüse 3 austretende flüssige Brennstoff verwirbelt wird, so dass ein ausreichendes Vermischen mit dem flüssigen Brennstoff ermöglicht wird.

Versuchsbeispiel 3

Als nächstes wurde die Wirkung des Flügels 32 versucht, indem der Brenner für flüssigen Brennstoff gemäß der dritten Ausführungsform verwendet wurde, die Bedingungen für die Geschwindigkeit des flüssigen Brennstoffs und des die Verbrennung unterstützenden Gases gleich denen im Versuchsbeispiel 1 festgelegt wurden und die Neigung der Flügelteile des Flügels 32 gegenüber dem Kanal 5 für das die Verbrennung unterstützende Gas verändert wurde. Dieser Neigungswinkel der Flügelteile wurde so festgelegt, dass eine Neigung von 0º dem Zustand entspricht, in welchem die Flügelteile parallel zu dem Kanal 5 für das die Verbrennung unterstützende Gas stehen, während ein Neigungswinkel von 90º dem Zustand entspricht, in welchem die Flügelteile senkrecht zu dem Kanal 5 für das die Verbrennung unterstützende Gas stehen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich wird, sind die Ergebnisse die gleichen wie bei dem Brenner aus Fig. 1, wenn der Neigungswinkel gleich 0º ist. Wenn die Neigung auf 20 und 40º ansteigt, bleiben die Flammenlängen und der leuchtende Flammenanteil nahezu gleich, während die Temperatur der Flamme ansteigt. Wenn die Neigung auf 45º und darüber ansteigt, findet im wesentlichen keine Veränderung mehr statt. In diesem Fall wird es notwendig, den Zufuhrdruck des Sauerstoffgases zu erhöhen, da der Flügel 32 einen Widerstand für den Fluss des Sauerstoffgases darstellt. Daher ist es vorzuziehen, dass der Neigungswinkel der Flügelteile auf einen geeigneten Wert von 40º oder weniger entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen festgelegt wird.
Da die oben beschriebenen Versuchsbeispiele 1 bis 3 in der Atmosphäre durchgeführt wurden, wies das äußerste Ende der Flamme aufgrund des Auftriebs nach oben, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Bei der Verwendung in einem tatsächlichen Ofen ist jedoch aufgrund der hohen Temperatur innerhalb des Ofens der Unterschied zwischen der Temperatur im Ofen und der Temperatur der Flamme klein. Daher ist der Auftrieb vermindert, was zu einer im wesentlichen horizontalen Flamme führt.

Versuchsbeispiel 4

Im folgenden wurden ein Brenner, bei welchem der Neigungswinkel der Flügelteile auf 0º festgelegt wurde, und ein Brenner, bei dem die Neigung der Flügelteile auf 40º festgelegt wurde, in einem Versuchs-Verbrennungsofen installiert, und die Temperatur innerhalb des Ofens wurde gemessen. Der Brenner A für flüssigen Brennstoff gemäß dem Stand der Technik aus dem Versuchsbeispiel 1 wurde für Vergleichszwecke verwendet.
Die Flammenbildung ist bei dem Brenner 31 als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dem Brenner A nach dem Stand der Technik unterschiedlich, wie in Fig. 3 gezeigt. Daher muss beim Brenner 31 das äußerste Ende des Brenners zur Außenseite einer Brenner-Einsatzöffnung 34 einsetzbar sein, die in die Innenseite des Ofens 33 übergeht, wie in Fig. 7(a) gezeigt, während es im Fall eines nach dem Stand der Technik bekannten Brenners A für flüssigen Brennstoff zum hinteren Ende der Brenner-Einsatzöffnung 34 hin eingesetzt werden kann. Infolgedessen ist es erforderlich, einen wassergekühlten Wasser- Kühlmantel beispielsweise am äußeren Umfang des Endes des Brenners bei dem nach dem Stand der Technik bekannten Brenner A für flüssigen Brennstoff vorzusehen, so dass die Brennrohre, die an der Innenwand der Brenner-Einsatzöffnung 34 befestigt sind, keiner Abnutzung unterliegen. Im Gegensatz dazu ist beim Brenner 31 aufgrund der Bildung einer langen, dünnen Flamme die Hitzebelastung auf das äußerste Ende des Brenners, die durch die Verbrennung verursacht wird, vermindert, so dass sich der Vorteil bietet, dass keine Kühlung in der Nähe des Endes des Brenners vorgesehen sein muss.
Fig. 8 ist ein Diagramm, das auf die Bildung einer Flamme durch einen Brenner F mit der Neigung der oben erwähnten Flügelteile von 0º, einen Brenner G mit einer Neigung der Flügelteile von 40º und einem nach dem Stand der Technik bekannten Brenner A zurückgeht, wobei die Temperatur in der Krone (Decke) des Ofens an einem vorbestimmten Ort vom Ende der Öffnung des Ofens der Brenner-Einsatzöffnung 34 gemessen wurde. Wie aus Fig. 8 hervorgeht wächst die Temperatur innerhalb des Ofens offensichtlich in der Reihenfolge vom bekannten Brenner A, dem Brenner F und dem Brenner G an.
Fig. 9 ist ein guerschnitt des wesentlichen Bereichs eines Brenners für flüssigen Brennstoff, der eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Ein Brenner 41 für flüssigen Brennstoff gemäß dieser Ausführungsform ist konzentrisch mit einem zweiten Zufuhrrohr 42 für das die Verbrennung unterstützende Gas außerhalb des Zufuhrrohrs für das die Verbrennung unterstützende Gas 6 des Brenners der ersten Ausführungsform versehen. Die übrigen Teile sind die gleichen wie bei dem Brenner 1 für flüssigen Brennstoff gemäß der ersten Ausführungsform.
Ein primärer Kanal 43 für das die Verbrennung unterstützende Gas wird dann zwischen dem Brennstoffzufuhrraum 4 und der Zufuhrleitung 6 für das die Verbrennung unterstützende Gas gebildet, während ein sekundärer Kanal 44 für das die Verbrennung unterstützende Gas zwischen der Zufuhrleitung 6 für das die Verbrennung unterstützende Gas und der Zufuhrleitung 42 für das die Verbrennung unterstützende Gas gebildet wird.
Fig. 10 ist ein Schnitt durch den wesentlichen Bereich eines Brenners für flüssigen Brennstoff, der eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Ein Brenner 51 für flüssigen Brennstoff gemäß dieser Ausführungsform ist konzentrisch mit einer zweiten Zufuhrleitung 52 für das die Verbrennung unterstützende Gas außerhalb der Zufuhrleitung 6 für das die Verbrennung unterstützende Gas des Brenners gemäß der zweiten Ausführungsform versehen. Die übrigen Teile sind die gleichen wie beim Brenner 21 für flüssigen Brennstoff gemäß der zweiten Ausführungsform.
Ein primärer Kanal 53 für das die Verbrennung unterstützende Gas wird dann zwischen der Brennstoffzufuhrleitung 4 und der Zufuhrleitung 6 für das die Verbrennung unterstützende Gas gebildet, während ein Kanal 54 für das die Verbrennung unterstützende Gas zwischen der Zufuhrleitung 6 für das die Verbrennung unterstützende Gas und der Zufuhrleitung 52 für das die Verbrennung unterstützende Gas gebildet wird.
Durch den sekundären Kanal für das die Verbrennung unterstützende Gas auf dem äußeren Umfang des oben beschriebenen primären Kanals für das die Verbrennung unterstützende Gas wird ein primärer Strom des die Verbrennung unterstützenden Gases, der aus dem primären Kanal für das die Verbrennung unterstützende Gas ausgesprüht wird, um den im kleinen Winkel aus der Brennstoffsprühdüse ausgesprühten Brennstoff herum gebildet, während ein sekundärer Strom des die Verbrennung unterstützenden Gases, der aus dem sekundären Kanal für das die Verbrennung unterstützende Gas ausgesprüht wird, um diesen primären Gasstrom des die Verbrennung unterstützenden Gases herum gebildet wird. Dies führt zu einer langen Flamme mit einem großen leuchtenden Flammenteil. Ferner kann die Länge der Flamme geändert werden, indem die Verhältnisse von Volumenstrom und Geschwindigkeit zwischen dem primären Strom und dem sekundären Strom des die Verbrennung unterstützenden Gases verändert werden.
Es ist anzumerken, dass diese Verhältnisse des Volumenstroms und der Geschwindigkeit definiert werden als das Verhältnis des primären zum sekundären Strom des die Verbrennung unterstützenden Gases, nämlich (primär)/(sekundär).
Ein Versuchsbeispiel unter Verwendung eines Brenners für flüssigen Brennstoff als vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 9 wird im folgenden beschrieben.

Versuchsbeispiel 5

Die Verbrennungseigenschaften im Fall des Veränderns des Volumenstroms, wenn Kerosin mit 35 l/h und Sauerstoff mit 70 Nm³/h in der Atmosphäre verbrannt wurden, sind in Tabelle 3 dargestellt. Ursprünglich betrug die Sauerstoffgeschwindigkeit an der primären Seite 20 Nm/s (wobei Nm den Wert bezeichnet, der auf eine Temperatur von 0ºCelsius und einem Druck von 1 atm umgerechnet wurde, was im folgenden dargelegt werden soll) und an der sekundären Seite 33 Nm/s. Tabelle 3
Aufgrund dieser Ergebnisse sollte vorzugsweise das Volumenstrom-Verhältnis in einem Bereich von 0,25 bis 1,0 festgelegt werden, insbesondere auf etwa 0,54. Wenn der Sauerstoffbrenner nach dem Stand der Technik unter den gleichen Bedingungen verwendet wurde, betrug die Flammenlänge 900 mm, der leuchtende Flammenteil 600 mm und die maximale Flammentemperatur 2.700ºC.

Versuchsbeispiel 6

Die Verbrennungseigenschaften bei Veränderung der Geschwindigkeit bei gleichzeitiger Festlegung des Volumenstrom-Verhältnisses aus Versuchsbeispiel 5 auf 0,54 sind in Tabelle 4 dargestellt. In diesem Fall betrug die primäre Sauerstoffgeschwindigkeit 20 Nm/s. Tabelle 4
Aufgrund dieser Ergebnisse sollte vorzugsweise das Geschwindigkeitsverhältnis in einem Bereich von 0,3 bis 1,0 festgelegt werden, insbesondere auf 0,6 bis 0,8.

Versuchsbeispiel 7

Die Verbrennungseigenschaften bei Veränderung der primären Sauerstoffgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Festlegung des Volumenstromverhältnisses aus Versuchsbeispiel 5 auf 0,54 sind in Tabelle 5 dargestellt. In diesem Fall wurde die sekundäre Sauerstoffgeschwindigkeit über einen Anwendungsbereich von 0,3 bis 1,0 verändert, während die Geschwindigkeitsverhältnisse aus Versuchsbeispiel 6 stammen. Tabelle 5
Die Maßeinheiten für den Bereich der primären Sauerstoffgeschwindigkeit und der sekundären Sauerstoffgeschwindigkeit sind Nm/s.
Aufgrund dieser Ergebnisse sollte vorzugsweise die primäre Sauerstoffgeschwindigkeit in einen Bereich von 10 bis 40 Nm/s festgelegt werden, insbesondere auf 10 bis 20 Nm/s.
Wie oben beschrieben, ermöglichen die Brenner für flüssigen Brennstoff gemäß der vierten und fünften Ausführungsform einen kleinen Sprühwinkel für den flüssigen Brennstoff, indem ein Aufbau mit dem beschriebenen Zerstäubungsabschnitt 10 und einem primären und einem sekundären Kanal für das die Verbrennung unterstützende Gas gewählt wird, welche konzentrisch außerhalb des Zerstäubungsabschnitts 10 angeordnet sind. Darüber hinaus wird es möglich, vorteilhafte Verbrennungseigenschaften zu erzielen, indem die Zufuhreinrichtung für das die Verbrennung unterstützende Gas gesteuert werden. Im einzelnen wird das Volumenstromverhältnis in einem Bereich von 0,25 bis 1,0 gesteuert, das Geschwindigkeitsverhältnis wird in einen Bereich von 0,3 bis 1,0 festgelegt und die primäre Geschwindigkeit des zur Verbrennung unterstützenden Gases wird auf einem Bereich von 10 bis 40 Nm/s festgelegt.

Claims

1. Brenner (3, 23) für flüssigen Brennstoff, bestehend aus einem Brennzufuhrrohr (4) mit einer Brennstoffsprühdüse (3) an seinem äußeren Ende, einem Zufuhrrohr (6) für ein die Verbrennung unterstützendes Gas konzentrisch außerhalb des Brennstoffzufuhrrohres (4) zur Bildung eines die Verbrennung unterstützenden Gaskanals (5), gekennzeichnet durch eine Lochplatte (7), die in Querrichtung innerhalb des Brennstoffzufuhrrohres (4) in Abstand von dem äußeren Ende des Brennstoffzufuhrrohres (4) angeordnet ist, wobei die Öffnung (9, 29) der Lochplatte (7) und die Brennstoffsprühdüse (3) des Brennstoffzufuhrrohres (4) zueinander exzentrisch liegen.

2. Brenner für flüssigen Brennstoff gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Flügel (32) zum Verwirbeln des die Verbrennung unterstützenden Gases in dem Gaskanal (5) für das die Verbrennung unterstützende Gas des Gaszufuhrrohres (6) für das die Verbrennung unterstützende Gas.

3. Brenner für flüssigen Brennstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität, bestimmt durch das Verhältnis des Abstandes zwischen der Mittellinie der Brennstoffsprühdüse (3, 23) und der Mittellinie der Öffnung (9, 29) zum Abstand zwischen der Brennstoffsprühdüse und der Öffnung in Axialrichtung, 1,0 bis 4,0 beträgt.

4. Brenner für flüssigen Brennstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gaszufuhrrohr (42, 52) für ein die Verbrennung unterstützendes Gas zur Bildung eines sekundären Gaskanals (44, 54) für das die Verbrennung unterstützende Gas konzentrisch auf der Außenseite des Gaszufuhrrohres für das die Verbrennung unterstützende Gas angeordnet ist, das einen primären Gaskanal (43, 53) für das die Verbrennung unterstützende Gas bildet.

5. Verwendung eines Brenners gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, zum Verbrennen eines flüssigen Brennstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsengeschwindigkeit des die Verbrennung unterstützenden Gases, das aus dem Gaskanal für das die Verbrennung unterstützende Gas austritt, 1 bis 20 m/sec. beträgt.

6. Verwendung eines Brenners gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, zum Verbrennen eines flüssigen Brennstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verbrennung unterstützende Gas eine Sauerstoff-Konzentration von 50% oder mehr aufweist.

7. Verwendung eines Brenners gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, zum Verbrennen eines flüssigen Brennstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsvolumen-Verhältnis des die Verbrennung unterstützenden Gases im primären Gaskanal für das die Verbrennung unterstützende Gas zu dem des die Verbrennung unterstützenden Gases des sekundären Gaskanals für das die Verbrennung unterstützende Gas 0,25 bis 1,0 beträgt.

8. Verwendung eines Brenners gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, zum Verbrennen eines flüssigen Brennstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß das Geschwindigkeits-Verhältnis des die Verbrennung unterstützenden Gases im primären Gaskanal für das die Verbrennung unterstützende Gas zu demjenigen des die Verbrennung unterstützenden Gases des sekundären Gaskanals für das die Verbrennung unterstützende Gas 0,3 bis 1,0 beträgt.

9. Verwendung eines Brenners gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, zum Verbrennen eines flüssigen Brennstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des die Verbrennung unterstützenden Gases im primären Gaskanal für das die Verbrennung unterstützende Gas 10 bis 40 m/sec. beträgt, wenn dieses einer Temperatur von 1ºC und einem Atmosphärendruck von 1 atm ausgesetzt wird.